物理《高考专题》二轮专题检测卷专题八分子动理论气体及热力学定律.docx

物理《高考专题》二轮专题检测卷专题八分子动理论气体及热力学定律.docx

《物理《高考专题》二轮专题检测卷专题八分子动理论气体及热力学定律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理《高考专题》二轮专题检测卷专题八分子动理论气体及热力学定律.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

物理《高考专题》二轮专题检测卷专题八分子动理论气体及热力学定律

专题检测卷（十六）

分子动理论　气体及热力学定律

（45分钟　100分）

选择题（本题共16小题，共100分。

每小题只有一个选项正确）

1.（6分）（2013·南平二模）关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（　　）

A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体

B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体

C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体

D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体

2.（6分）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

F>0为斥力，F<0为引力。

A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是（　　）

3.（6分）将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液，已知1cm3的溶液有50滴，现取1滴酒精油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子的直径为（　　）

A.5×10-10m　　　　　　　　B.6×10-10m

C.7×10-10mD.8×10-10m

4.（6分）关于热现象，下列说法正确的是（　　）

A.布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大

C.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律

D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

5.（6分）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏伽德罗常数NA可表示为（　　）

A.NA=

　　　　　　　　B.NA=

C.NA=

D.NA=

6.（6分）下列说法中正确的是（　　）

A.随着温度升高，每个气体分子的速率都增大

B.多晶体在物理性质上也具有各向异性

C.一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

D.由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

7.（6分）下列说法正确的是（　　）

A.温度低的物体内能一定小

B.温度低的物体分子运动的平均速率小

C.不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化

D.甲、乙两分子，甲固定，乙从距离甲大于r0（10-10m）的位置开始以速度v向甲运动，在不断接近甲的过程中一直做加速运动

8.（6分）一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105J，则此过程（　　）

A.气体从外界吸收热量2.0×105J

B.气体向外界放出热量2.0×105J

C.气体从外界吸收热量2.0×104J

D.气体向外界放出热量6.0×104J

9.（6分）（2013·福州二模）如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。

初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p-T图像能正确反应缸内气体压强随温度变化情况的是（　　）

10.（6分）（2013·厦门二模）一物理爱好者利用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的关系。

导热良好的汽缸开口向下，内有理想气体，汽缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气。

一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，细沙缓慢漏出，外部温度恒定不变，则（　　）

A.外界对气体做功，气体内能增大

B.外界对气体做功，温度计示数不变

C.气体体积减小，温度计示数减小

D.外界对气体做功，温度计示数增大

11.（6分）（2013·烟台二模）已知理想气体的内能与温度成正比。

如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（　　）

A.先增大后减小　　　　　B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

12.（6分）被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来。

这一过程乒乓球内的气体（　　）

A.吸热，对外做功，内能不变

B.吸热，对外做功，内能增加

C.温度升高，体积增大，压强不变

D.压强增大，单位体积分子数增大

13.（6分）氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，忽略氧气分子之间的相互作用，在该漏气过程中瓶内氧气（　　）

A.分子总数减少，分子总动能不变

B.密度不变，分子平均动能不变

C.吸收热量，膨胀做功

D.压强降低，不对外做功

14.（6分）带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体。

气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。

设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（　　）

A.pb>pc，Qab>QacB.pb>pc，Qab

C.pbQacD.pb

15.（8分）（2013·徐州二模）某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。

具体制作方法如下：

在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气（忽略气体的分子势能），将其装入“可乐瓶”中。

通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。

设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。

当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是（　　）

A.快速挤压时，瓶内气体压强变大

B.快速挤压时，瓶内气体温度不变

C.快速挤压时，瓶内气体体积不变

D.缓慢挤压时，气球上升

16.（8分）（2013·莆田二模）如图所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。

初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是（　　）

A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能

B.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气

D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先减小后增大

答案解析

1.【解析】选C。

多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性，所以A、B错，C对。

单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以D错。

2.【解析】选B。

乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误。

3.【解析】选A。

1cm3酒精油酸溶液中油酸的体积V=

×10-6m3，1滴酒精油酸溶液中油酸的体积V油酸=

=

m3，则油酸分子的直径d=

=

m=5×10-10m。

【方法技巧】解决油膜法估测分子大小问题的思路

（1）理解分子模型，油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径。

（2）明确溶质和溶剂的关系，正确求出纯油酸的体积V。

（3）准确“数”出油酸的面积S。

（4）利用d=

求得分子直径。

4.【解析】选D。

布朗运动是微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，A错；气体分子热运动变剧烈时，温度升高，若体积增大，气体压强可能不变或变小，B错；第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律，C错；若分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，D正确。

5.【解题指南】解答本题应注意以下两点：

（1）由气体摩尔体积和阿伏伽德罗常数计算得到气体分子占有的空间。

（2）气体的密度ρ不是气体分子的密度。

【解析】选B。

由于气体分子体积小于分子占有空间，因此

大于NA，A错误；由于气体密度小于分子的密度，ρV是气体的摩尔质量而不是ρV0，B对、C错；ρV0不是分子的质量，D错。

故选B。

【变式备选】（2013·福州二模）若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：

①NA=

，②ρ=

，③m=

，④Δ=

。

其中（　　）

A.①和②都是正确的

B.①和③都是正确的

C.③和④都是正确的

D.①和④都是正确的

【解析】选B。

此题考查阿伏伽德罗常数的意义及其在宏观量和微观量之间所起的桥梁作用。

由NA=

=

，故①③对，因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V

NA·Δ，④不对，而ρ=

，②也不对，故B项正确。

6.【解析】选D。

随着温度升高，同种气体分子的平均速率将增大，但不是每个气体分子速率都增大，选项A错误；多晶体在物理性质上具有各向同性，选项B错误；一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，若对外做功，则内能减小，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，选项D正确。

7.【解析】选C。

物体的内能是宏观量，与物体质量即分子数有关，温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子运动的平均动能小，但平均速率不一定小，B错；据热力学第二定律可知，C正确；乙从r0处向甲靠近，斥力做负功，因此不断接近甲的过程中先做加速运动后做减速运动，D错。

故选C。

8.【解析】选B。

外界对气体做功W=7.0×104J，ΔU=-1.3×105J，根据热力学第一定律ΔU=W+Q，得Q=ΔU-W=-1.3×105J-7×104J=-2.0×105J，即气体向外界放出热量为2.0×105J，故选B。

9.【解析】选B。

初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时，活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错误。

在p-T图像中，等容线为通过原点的直线，所以C错误，B正确。

10.【解析】选B。

题中“导热良好的汽缸”和“细沙缓慢漏出”都告诉我们缸内气体温度不变，等于环境温度，所以温度计示数不变，沙漏出的过程活塞向上移动，外界对气体做功，B正确。

11.【解析】选B。

由

=C可知，气体从状态1到状态2的过程中，pV之积先减小后增大，故温度先降低后升高，气体内能先减小后增大，B正确，A、C、D均错。

12.【解析】选B。

乒乓球内密闭气体质量一定，温度升高，内能增加，A错；据pV=CT可知压强增大，使乒乓球重新鼓起来，体积增大，对外做功，据ΔU=W+Q可知，Q>0，气体吸热，B对，C错；由于体积增大，单位体积分子数减少，D错。

13.【解析】选C。

漏气过程中瓶内氧气质量减少，密度降低，分子总数减少，但因氧气温度不变，则分子平均动能不变，瓶内氧气分子总动能减少，故A、B错。

以瓶内剩余气体为研究对象，比较该部分气体前后两个状态，等效认为该部分气体膨胀后填补了漏出去的那部分气体原来所占据的空间，体积膨胀，故氧气对外做功。

当忽略气体分子间的相互作用时，氧气可看成理想气体，其内能等于所有分子的总动能，则这部分气体内能不变，由ΔU=W+Q可知，必然吸收热量，由

=C，可知V增大，p应降低，故C正确，D错误。

【方法技巧】气体实验定律与热力学定律的综合问题的解题思路

（1）气体实验定律的研究对象是一定质量的理想气体。

（2）分清气体的变化过程是求解问题的关键。

（3）理想气体，体积变化对应着做功；温度变化，内能一定变化。

（4）结合热力学第一定律求解。

14.【解析】选C。

由V=

T可知V-T图线的斜率越大，压强p越小，故pb

由热力学第一定律有：

Q=ΔU-W，因Tb=Tc，所以ΔUab=ΔUac，而WabQac。

因此C正确。

【方法技巧】气体状态变化的图像的应用技巧

（1）求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。

（2）在V-T图像（或p-T图像）中，比较两个状态的压强（或体积）大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是斜率越大，压强（或体积）越小；斜率越小，压强（或体积）越大。

15.【解析】选A。

快速挤压气体时，外界对它做功，来不及热传递，由W+Q=

ΔU，内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，则A项对，B、C两项错；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，对气球来说，压强也增大，温度不变，体积必然减小，重力mg大于浮力ρgV气球，气球下降，则D项错误。

16.【解析】选C。

温度是气体分子热运动的平均动能的标志，初始时两部分气体温度相同，故平均动能相同，A错；因为隔板导热，系统重新达到平衡时，两部分气体温度必相等。

对两部分气体构成的系统，由ΔU=W+Q，可知当Q=0时，ΔU=0，即系统内能不变，故重新达到平衡后温度与松开固定栓前相同，故B错；对氢气，ΔU=0，因其体积增大，W<0，必有Q>0，即氢气从氧气吸热，C对；松开固定栓后，氢气快速压缩氧气，氧气内能增加，温度升高，随着热量逐渐传递给氢气，氧气内能再逐渐减小，D错。